Układy cyfrowe

Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych nr 1

Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych nr 1

1. Układy cyfrowe

- układy 2 bitowe, przyjmują wartości 0 lub 1.

2. Na zajęciach poznaliśmy 5 bramek logicznych :

Bramka logiczna negacji „INV”

Input

Output

(wejście) (wyjście)

0

1

1

0

Bramka iloczynu logicznego „AND”

Input 1

Input 2

Output

(wejście) (wejście) (wyjście)

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

Bramka sumy logicznej „OR”

Input 1

Input 2

Output

(wejście) (wejście) (wyjście)

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

Układy cyfrowe

Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych nr 1

Negacja bramki iloczynu logicznego „NAND”

Input 1

Input 2

Output

(wejście) (wejście) (wyjście)

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

Negacja bramki iloczynu logicznego „NOR”

Input 1

Input 2

Output

(wejście) (wejście) (wyjście)

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

3. Następnie stworzyliśmy „Tablice prawdy” dla przykładowego zadania:

- Rozważamy głosowanie 4 osób. Ustawa przechodzi gdy większość jest „za”

Ustalamy znaczenie wartości 1 i 0

1 – głos „za”

0 – głos „przeciw”

Z tablicy prawdy wynika że ustawa zostanie uchwalona gdy zajdzie równanie: O = A B C D + A B C D + A B C D + A B C D + A B C D

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

Układy cyfrowe

Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych nr 1

Następnie poprzez zastosowanie „Algebry Boola” : A

+

A

=

A

A

+

A

=

1

A

+

A

=

A

A

+

1

=

A

A

+

A

=

0

Zredukowaliśmy wcześniejsze równanie do postaci : O = B C D + A C D + A B D + A B C

Co zaowocowało zmniejszeniem ilości bramek logicznych potrzebnych do złożenia tego układy cyfrowego.

4. Kolejnym punktem zajęć było utworzenie „Tablicy Karnagu’a” na podstawie danych z poprzedniego zadania.

CD

00

01

11

10

AB

00

0

0

0

0

01

0

0

1

0

11

0

1

1

1

10

0

0

1

0

Rozwiązując tablice Karnagu’a grupując jedynki uzyskaliśmy równanie sumy iloczynów.

Równanie te jest takie samo jak te które otrzymaliśmy przekształcając (poprzez algebrę Bool’a) równanie otrzymane z „Tablicy prawdy”.

A mianowicie :

O = B C D + A C D + A B D + A B C

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

Układy cyfrowe

Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych nr 1

Wnioski:

Zastosowanie tablicy Karnagu’a jest szybszym i łatwiejszym sposobem na uzyskanie rozwiązania.

5. Ostatnim punktem zajęć było rozwiązanie zadanie z kranem i zbiornikiem.

Czujnik górny – A

Czujnik dolny – B

Zawór kranu – Z1

Zawór spustu – Z2

a) równanie dla zaworu Z1

Tablica karnaugu’a :

B

0

1

A

0

1

0

1

-1-

0

1 – zalany / odkręcić

0 – niezalany / zakręcić

Z1 = A

B

Z1 = B

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

Układy cyfrowe

Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych nr 1

b) równanie dla zaworu Z2 – zadanie domowe

Tablica karnaugu’a :

B

0

1

A

0

0

0

1

-1-

1

1 – zalany / odkręcić

0 – niezalany / zakręcić

Z2 = A

B

Z2 = B

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7